某煤矿35kV变电所电气设计
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目录1 前言 (1)1.1毕业设计背景 (1)1.2毕业设计意义 (1)1.3设计要求 (1)2 35kV变电所一次系统负荷计算 (2)2.1变电所电力负荷分组与计算 (2)2.2 需要系数法的计算 (2)2.2.1设备负荷计算举例 (3)2.2.2总配电所和车间变电所数量的确定 (4)2.2.3各车间变电所负荷计算及无功功率补偿 (5)2.3 低压变压器的选择与损耗计算 (8)2.3.1低压变压器的选择 (8)2.3.2 各低压变压器的损耗计算 (9)2.4 主变压器的选择 (11)2.4.2主变压器损耗计算 (12)3 系统主接线设计 (13)3.1主接线设计的基本要求 (13)3.1.1供电电源的确定 (13)3.2电气主接线方案的确定 (13)3.2.1 确定35kV、10kV电气主接线 (13)3.2.2供电系统简图 (14)4 短路电流的计算 (15)4.1 短路电流 (15)4.1.1短路的原因 (15)4.1.2 短路的危害 (15)4.1.3 短路电流计算的目的 (15)4.1.4 短路电流计算的标幺值法 (15)4.2 计算各元件的电抗标幺值 (16)4.2.1选取基准值 (16)4.2.2供配电系统中各主要元件电抗标么值 (16)4.2.3短路电流具体计算短路电路中各主要元件的电抗标么值.. 174.2.4 在最大运行方式下 (18)4.2.5在最小运行方式下 (19)5 变电所高压电气设备的选择与校验 (21)5.1. 35KV高压开关柜的选择 (21)5.1.1短路校验的原则 (21)5.2高压设备选择及校验 (21)5.2.1 35KV断路器的选择 (22)5.2.2 35KV隔离开关的选择 (23)5.2.3 35KV电流互感器的选择 (23)5.2.4 35KV电压互感器的选择 (24)5.2.5 35KV熔断器的选择 (24)5.2.6 35KV避雷器的选择 (24)5.3 10KV电气设备的选择 (24)5.3.1 10KV开关柜的选择 (24)5.3.2 10KV断路器的选择 (24)5.3.3 隔离开关的选择 (25)5.3.4电流互感器的选择 (26)5.3.5电压互感器的选择 (26)6 高压配电线路的设计 (26)6.1高压配电线路接线方式的选择 (26)6.2高压配电线路截面的选择与校验 (27)6.2.1 35KV高压进线的选择 (27)6.2.2 截面积的校验 (27)6.2.3 10KV高压出线线路的选择与校验 (28)7 防雷与接地设计 (29)7.1防雷保护 (29)7.1.1 电力线路的防雷措施 (29)7.1.2 变配电所的防雷措施 (30)7.1.3雷电侵入波的防护 (30)7.2接地设计 (30)8 继电保护的整定计算 (31)8.1继电保护的基本任务及要求 (31)8.1.1继电保护的基本任务 (31)8.1.2 继电保护的基本要求 (31)8.2 变压器的继电保护设置 (32)8.3变电所主变压器继电保护的计算 (32)8.3.1装设瓦斯保护 (32)8.3.2装设定时限过电流保护 (32)8.3.3 装设电流速断保护 (33)8.3.4 装设过负荷保护 (34)8.3.5 10kV母线断路器的保护 (34)8.3.6 10kV出线各支路的保护 (35)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)摘要本设计是为某矿山起重机有限公司设计一座35kV变电所及其配电系统。
煤矿35kv变电所设计XXXX矿是XXX矿业集团下属一个子矿,位于XXXXXX。
其设计生产能力、入洗能力均达90万吨/年。
矿井位于煤田东部,井田面积22.3平方公里,现在部分设备正处于更新中,其属于厚砾石层覆盖区,比较突出的采煤技术是单体支柱放顶煤开采,井深约在400米左右,由于其地下水丰富,该矿总共配有12台大型潜水泵,由于大型潜水泵的使用,其年耗电量大大增加。
按其采煤量运算耗电总耗电时刻是4000h/年。
XXXX矿供电系统由三条35kv进线供电。
其矿内变配电所占地约2200平方米,三条进线分别到所内室外三个35/6kv主变压器,平常起用一台主变,地下水丰富的夏季一样开两台主变,室外部四脚分别设置四个15米高的避雷器。
采纳单母分段的主接线形式,主母线分为三段,每段母线间以断路器隔开.使用高压六氟化硫断路器,稳固性及灭弧能力较高。
2 负荷运算与变压器选择2.1负荷分级与负荷曲线2.1.1 供电负荷分级及其对供电的要求依照用电设备在工艺生产中的作用,以及供电中断对人身和设备安全的阻碍,电力负荷通常可分为三个等级:一级负荷:为中断供电将造成人身伤亡,或重大设备损坏难以修复带来极大的政治经济缺失者。
一级负荷要求有两个独立电源供电。
井花沟矿属于国有能源部门,其中断供电将有可能造成人员伤亡及重大经济缺失,属于一级负荷。
二级负荷:为中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱且需较长时刻才能复原或大量产品报废,重要产品大量减产造成较大经济缺失者。
二级负荷应由两回线路供电,但当两回线路有困难时(如边远地区)承诺由一回架空线路供电。
三级负荷:不属于一级和二级负荷的一样电力负荷,三级负荷对供电无专门要求,承诺长时刻停电,可用单回线路供电。
井花沟矿属于比较重要的工业部门,其供配电采纳三条进线,下设三个35kv的电力变压器,平常用一台主变,当地下水丰富的春夏季一样采纳两台运行,一台备用。
2.1.2 负荷曲线年最大负荷:确实是指一年中典型日负荷曲线(全年至少显现3次的最大工作班负荷曲线)中的最大负荷,即30min 内消耗电能最大时的平均负荷。
题目某工厂35KV降压变电所的电气设计学院专业名称电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师电能是工业生产的主要动力能源,工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源,经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上。
工厂工业负荷是电力系统的主要用户,工厂供电系统也是电力系统的一个组成部分,保证安全供电和经济运行,不仅关系到企业的利益,也关系到电力系统的安全和经济运行以及合理利用能源。
工厂供电设计方案必须符合国家标准中的有关规定,同时必须满足安全、可靠、优质、经济的要求。
本课程设计为某工厂总降压变电所的设计,该变电所要求的电压等级分别为35kV和6kV,其负荷均为一、二级负荷,根据设计任务书的要求,本设计的主要内容包括:负荷计算及无功补偿,确定变电所的的型式,变电所的主接线方案,短路电流计算,主要用电设备选择和校验,变电所整定继电保护和防雷保护及接地装置的设计等。
关键词:工厂,总降压变电所,电气主接线,电气设备,继电保护第1章设计任务书 (5)1.1设计题目 (5)1.2设计要求 (5)1.3设计依据 (5)1.4设计任务 (6)第2章负荷计算和无功功率补偿 (8)2.2负荷计算过程 (8)2.3补偿电容器的选择 (10)第3章变压器的选择 (12)3.1变压器的型式选择 (12)3.2变压器的台数选择 (13)3.3变压器的容量选择 (13)3.4变压器接地方式 (13)3.5功率因数的校验 (14)第4章电气主接线的设计 (16)4.1电气主接线概述 (16)4.2电气主接线的设计原则和要求 (16)4.2.1电气主接线的设计原则 (16)4.2.2电气主接线设计的基本要求 (16)4.3电气主接线方案的比较 (16)第5章短路电流的计算 (20)5.1 短路电流计算概述 (20)5.1.1短路的原因 (20)5.1.2短路的危害 (20)5.1.3短路的类型 (20)5.2短路回路参数的计算 (20)5.2.1标么值 (20)5.2.2短路电流的计算 (21)第6章电气设备选择和校验 (25)6.1 高压电器选择的一般原则 (25)6.2各种电气设备的选择 (25)6.2.1支柱绝缘子 (25)6.2.3断路器 (27)6.2.4电流互感器 (29)6.2.5电压互感器 (30)6.2.6熔断器 (31)6.2.7隔离开关 (31)6.2.8接地开关 (32)6.2.9所用变 (33)6.2.10开关柜 (33)6.3变电所设备型号总结 (34)第7章导线的选择与校验 (35)7.1导线选择的基本原则 (35)7.2导线的选择与校验 (35)7.2.1母线 (35)7.2.2主变至母线的连线 (36)7.2.3 6KV侧输电线路 (37)7.3变电所线路型号总结 (40)第8章变电所的平面布置 (41)8.1 变配电所型式的选择 (41)8.2 变配电所的总体布置 (41)第9章防雷保护与接地装置的设计 (43)9.1变配电所的防雷措施 (43)9.2电力线路的防雷措施 (43)9.3防雷装置的选择 (43)9.3.1.避雷器的安装位置 (43)9.3.2避雷器的选择列表 (44)9.3.3避雷线的选择 (44)9.3.4避雷针的选择 (44)9.4 变电所公共接地装置的设计 (46)9.4.1接地电阻的要求 (46)9.4.2接地装置的设计 (46)第10章继电保护 (48)10.1继电保护的任务、基本要求 (48)10.2电力变压器的保护 (48)10.2.1电力变压器的保护配置 (48)10.2.2电力变压器的整定计算 (48)10.3 6KV线路的保护 (52)10.3.1 6KV线路的保护配置 (52)10.3.2 6KV线路保护的整定计算 (52)10.4 6KV电容器组的继电保护 (54)10.4.1电容器组的保护配置 (54)10.4.2电容器组的继电保护整定计算 (54)个人体会 (56)参考文献 (57)第1章设计任务书1.1设计题目某工厂35KV降压变电所的电气设计1.2设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,选择变电所主接线方案及电气设备和进出线,确定二次回路方案,选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置,最后按要求写出设计说明书,绘出设计图样。
引言变电所是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。
电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全厂(所)电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。
出于这几方面的考虑,本论文设计了一个35kV降压变电站,此变电站有两个电压等级,一个是35kV,一个是10kV。
同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。
本设计选择选择两台主变压器,其他设备如断路器,隔离开关,电流互感器,电压互感器,无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置,力求做到运行可靠,操作简单、方便,经济合理,具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。
使其更加贴1 设计任务书1.1 设计内容要求设计一35KV/10KV降压变电所的电气部分1.2 原始资料1、所设计的35KV/10KV降压变电所为企业变电所,一次设计并建成。
2、距本变电所6.17KM 处有一系统变电所,该所与本所以双回线路相连接,该系统变电所在该所高压母线上的短路容量为600MVA。
3、待设计的变电所10KV无电源,4、负荷情况:本变电所10KV侧共向8个车间的负荷供电,其中一类负荷占25%,其余为二类负荷。
一、二类负荷共计6000KW。
5、本变电所的自用负荷约78KVA。
6、环境条件年最高气温:40℃最高月平均气温:34℃年最低气温:-4℃地震烈度:7度以上年平均雷电日:90天海拔高度:75M7、一些负荷参数的取值:a.负荷功率因数均取cosφ=0.85b.负荷同期率 Kt=0.9c.年最大负荷利用小时数Tmax=4000小时/年d.各电压等级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定。
各电压等级是否预备用线路请自行考虑决定。
1.3 设计任务1、设计本变电所的主电路,论证设计方案是最佳方案,选址主变压器的容量和台数。
摘要变电所是电力系统的枢纽环节,由变压器,母线和开关设备等电气设备按一定的结线方式所构成,他从电力系统取得电能,进行电压变换和分配,然后将电能安全、可靠、合理的供给不同的用电场所和电力设备。
变电所设计的主要任务是根据变电所担负的任务及用户负荷情况等,选择所址,对用户的负荷进行统计、分析计算,确定用户无功功率补偿装置。
进行变压器选择,确定变电站的结线方式,进行短路电流计算,选择变配电开关设备,绘制变电所平面布置图。
本变电所的初步设计包括:总体方案的确定;负荷分析;短路电流的计算;配电系统设计与系统接线方案选择;变电所高压进线、一次设备和低压出线的选择;防雷与接地保护等容。
【关键词】:变电所设计;负荷的计算;变压器选择;开关设备选择;线路设计;防雷设计。
AbstractThe transformer substation is the pivot links of the power system, by the voltage transformer, electric equipment such as bus bar and switchgear form according to certain knot line way, he make electric energy from power system, carry on voltage vary and assign, electric energy safe, reliable, reasonable supply different power consuming place and electric apparatus. The main task of substation design is based on the tasks and substation loads and other users, select the address of the user's load of statistics, analysis and calculation to determine the reactive power compensation device users. Transformer selection, determine the end-line substation, the short-circuit current calculation, select the power distribution switchgear, substation floor plan drawing. The preliminary design of the substation, including: the determination of the overall program; load analysis; short-circuit current calculation; distribution system design and system wiring scheme selection; substationhigh voltage into the line, a selection of equipment and low-voltage outlet; lightning protection and ground protection and so on.【Keywords】: substation design; load calculation; transformer selection; switching equipment selection; circuit design; lightning protection design.目录第一章绪论 (1)1.1煤矿变配电所的设计 (1)1.1.1电力系统基础 (1)1.1.2煤矿配电所的设计原则 (2)1.2课题来源及设计背景 (2)1.2.1课题来源 (2)1.2.2设计背景 (2)第二章变电所负荷计算和变压器的选择 (4)2.1变电站的负荷计算 (4)2.1.1全矿负荷统计 (4)2.1.2 各低压变压器的选择及其损耗计算 (6)2.2主变压器的选择原则 (8)2.3煤矿地面主变电所变压器台数的选择原则 (9)2.4主变压器容量的选择 (9)2.5功率因数补偿的目的和方案 (10)2.6无功补偿的计算及设备选择 (10)第三章主接线方案的确定 (13)3.1主接线的基本要求 (13)3.2 电气主接线的设计原则 (14)3.3主接线的方案与分析 (15)3.3.1单母线接线 (15)3.3.2单母线分段主接线 (15)3.4电气主接线的确定 (16)第四章短路电流的计算 (18)4.1短路电流及其计算 (18)4.1.1短路的种类 (18)4.1.2短路的原因 (18)4.1.3短路的危害 (18)4.1.4计算短路电流的目的 (18)4.1.5计算短路电流 (19)第五章变电所电气设备的选择 (26)5.1架空线路和35kV母线的选择 (26)5.2电缆进线的选择 (26)5.2.1 6kV电缆线路选择 (26)5.2.2 6kV架空线路选择 (288)5.3 母线支柱绝缘子和穿墙套管的选择 (28)5.4 变电所一次设备的选择 (29)5.4.1 高压断路器的选择 (29)5.4.2 高压隔离开关的选择 (30)5.4.3 电流互感器的选择 (31)5.4.4 电压互感器和高压熔断器的选择 (32)5.4.5 高压开关柜的选择 (32)5.4.6 35kV避雷器的选择 (33)5.5低压出线的选择 (33)5.5.1 低压母线桥的选择 (34)5.5.2 低压母线的选择 (34)第6章变电所防雷与接地方案的设计 (35)6.1 变电所的过电压保护 (35)6.1.1 线路防雷 (35)6.1.2 变电所直击雷防护 (35)6.2 避雷针的接地 (36)6.3 防雷的接地设计 (36)第7章变电所的平面布置 (37)7.1 变电所位置选择 (37)7.2 配电室建筑要求 (37)7.3 控制室布置 (38)参考文献 (40)致 (41)附表 (42)第一章绪论1.1煤矿变配电所的设计1.1.1电力系统基础由发电厂、电力网与电能用户(电力负荷)所组成的整体,叫电力系统,它的任务是生产、变换、传输、分配与消费电能。
任务书一、设计内容要求设计一35KV变电所的电气部分二、原始资料1、某企业为保证供电需求,要求设计一座35KV降压变电所,以10KV电缆给各车间供电,一次设计并建成。
2、距本变电所7Km处有一系统变电所,由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电,在最大运行方式下,待设计的变电所高压母线上的短路功率为1080MVA 。
3、待设计的变电所10KV无电源。
4、本变电所10KV母线到各个车间(共有8个车间)均用电缆供电,其中一车间和二车间为一类负荷,其余为三类负荷,Tmax=400h ,各馈线负荷如表1—1(表1—1)5、所用电的主要负荷见表1—2(表1—2)6、环境条件(1)当地最热月平均最高温度29.9°c,极端最低温度-5.9°c,最热月地面0.8m处土壤平均26.7°c ,电缆出线净距100mm。
(2)当地海拔高度507.4m。
雷暴日数36.9日/年:无空气污染,变电所地处在P≤500m·Ω的黄土上。
三、设计任务1 、设计本变电所的主电路,论证设计方案是最佳方案,选择主变压器的容量和台数;2 、设计本变电所的自用电路,选择自用变压器的容量和台数;3 、计算短路电流;4、选择导体及电气设备。
四、设计成果1 、设计说明书和计算书各一份2 、主电路图一份五、主要参考资料1、水利电力部西北电力设计院编。
电力工程电气设计手册(第一册)。
北京:中国水利电力出版社。
1989.122、周问俊主编。
电气设备实用手册。
北京:中国水利水电出版社,19993、陈化钢主编。
企业供配电。
北京:中国水利水电出版社,2003.94、电力专业相关教材和其它相关电气手册和规定1电气主接线设计方案1.1电气主接线概述为满足生产需要,变电站中安装有各种电气设备,并依照相应的技术要求连接起来。
把变电站、断路器等按预期生产流程连成的电路,称为电气主接线。
电气主接线是由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流、高电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统。
35KV变电所电气设计首先,变电所的电气系统结构设计是一个关键环节。
在35KV变电所中,一般采用双重供电系统来保证供电可靠性。
这意味着需要设计两条35KV输入线路和两台主变压器。
同时,为了确保变电所的平稳运行,也需要设计备用设备,如备用变压器和备用输入线路。
此外,还需要考虑到负荷的季节性变化和容量预留等因素,以确保变电所的供电能力满足需求。
其次,配电系统设计是35KV变电所电气设计的关键内容之一、在配电系统设计中,需要确定变电站的高压侧电压等级和低压侧电压等级。
一般来说,中压侧电压等级选用10KV或6.6KV,低压侧电压等级选用0.4KV。
此外,还需要设计配电变压器、配电开关设备、母线系统等。
同时,还需要考虑到负荷的合理分配和电流的平衡,以确保配电系统的稳定运行。
保护与自动化系统设计也是35KV变电所电气设计中的重要内容。
保护系统设计包括主保护和备用保护的确定、保护参数的设置等。
主保护通常采用差动保护和过流保护,备用保护通常采用零序保护和地电流保护。
此外,还需要设计对断路器、接地开关等设备进行保护的辅助保护。
自动化系统设计包括遥测、遥信、遥控和自动化装置的设计。
通过自动化系统的设计,可以实现对变电所的远程监测和控制,提高运行效率和可靠性。
最后,接地系统设计是35KV变电所电气设计的重要内容之一、接地系统设计包括变电所的接地网设计和设备的接地设计。
变电所的接地网一般采用星形接地和总接地电阻接地。
通过合理的接地设计,可以确保设备的安全运行,减少雷击和接触电压带来的影响。
综上所述,35KV变电所电气设计的主要内容包括变电所的电气系统结构设计、配电系统设计、保护与自动化系统设计、接地系统设计等。
通过合理的设计,可以确保变电所的稳定供电和安全运行。
摘要本设计初步设计了煤矿地面35KV变电所的设计。
其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、防雷与接地等。
通过对煤矿35KV变电所的负荷统计,用需用系数法进行负荷计算,根据负荷计算的结果确定主变压器的台数、容量及型号。
用标幺值法对供电系统进行短路电流计算,为电气设备的选择及校验提供了数据。
根据煤矿供电系统的特点,制定了矿井变电所的主接线方式、运行方式。
其中35KV侧为全桥接线,6KV主接线为单母分段接线。
两台主变压器采用分列运行方式。
并根据电流整定值以及相关数据,选择了断路器、隔离开关、互感器等电气设备,并进行校验。
关键词:负荷计算;短路计算;变电所;运行方式AbstractThe coal mine ground 35KV transformer substation was designed. Design process is mainly including load calculate, the design of main electrical connection, short out calculate, electric equipment choose, lightning protection and grounding, etc. According to load statistics and the result of load calculation determine the quantity ,capacity and mode of the main voltage transformer .According to the characteristic of the coal electric system determine the main electrical connection and operation mode of the ground transformer substation .The side of 35KV is Full –bridge Connection and the bus of 6KV is single bus section .The two voltage transformers adopt the mode of split run .And according to the check–up of whole definite value and relevant data of the electric current , have chosen such electric equipment as the relay, voltage transformer ,etc.Keywords:Load calculation; short-circuit calculation; substations; operation mode目录1概述 (1)1.1矿井简介 (1)1.2十二矿供电系统简介 (1)1.3原始负荷资料 (1)2负荷计算 (3)2.1负荷计算目的 (3)2.2负荷计算方法 (3)2.3负荷计算过程 (5)2.3.1各用电设备组负荷计算 (5)2.3.2各低压变压器的选择与损耗计算 (10)2.3.3计算6KV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器 (12)2.3.4功率因数补偿与电容器柜的选择 (12)3变电所主变压器的选择与校验 (15)3.1变压器选择原则 (15)3.2变压器选择计算 (15)3.3变压器的损耗计算 (16)3.4 35KV侧全矿负荷计算及功率因数校验 (16)3.5变压器经济运行方案的确定 (17)4电气主接线设计 (18)4.1对电气主接线的基本要求 (18)4.2本所电气主接线方案的确定 (18)4.2.1电源进线与主接线 (18)4.2.2负荷分配 (19)5短路计算 (21)5.1短路电流计算的目的 (21)5.2三相短路计算的方法与步骤 (21)5.3短路电流计算过程 (21)5.3.1选择计算各基准值 (23)5.3.2计算各元件的标幺电抗 (23)5.3.3计算各短路点的短路参数 (24)5.4短路参数汇总表 (28)6高压电气设备选择 (29)6.1高压电气设备选择原则 (29)6.2 35KV电气设备选择及校验 (30)6.2.1高压断路器的选择 (30)6.2.2隔离开关的选择 (31)6.2.3电流互感器的选择 (32)6.2.4电压互感器的选择 (33)6.2.5 35KV避雷器的选择 (33)6.3 6KV电气设备选择 (34)6.4电力线路的选择 (39)6.4.1 35KV输电线路及母线的选择与校验 (39)6.4.2 6KV电缆及架空线的选择 (40)6.4.3电力线路选择计算汇总表 (47)7防雷与接地 (48)7.1 雷电过电压的保护 (48)7.2 接地装置 (49)7.2.1 接地装置的分类 (49)7.2.2接地装置的布置 (50)总结 (51)参考文献 (52)致谢 (53)1概述1.1矿井简介本矿井为年产150万吨的矿井,三水平可采储量为3108.4万吨,考虑1.3的备用储量系数,三水平的服务时间为15.9年。
35KV变电所电气部分初步设计任务书第一篇任务书一、设计要求1、建立工程设计的正确观点,掌握电力系统设计基本原则和方法;2、培养独立思考、解决问题的能力;3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力;学习撰写工程设计说明书。
二、原始资料1、某企业为保证供电需求,要求设计一座35KV降压变电所,以10KV电缆给各车间供电,一次设计并建成。
2、距本变电所6Km处有一系统变电所,由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电,在最大运行方式下,待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。
3、待设计的变电所10KV无电源,考虑以后装设的组电容器,提高功率因素,故要求预留两个间隔。
4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电,其中一车间和二车间为一类负荷,其余为三类负荷,Tmax=400h ,各馈线负荷如表1—1序号车间名称计算用有功功率(kw)计算用无功功率(kvar)1 一车间 1046 4712 二车间 735 4873 机械车间 808 5724 装配车间 1000 4915 锻工车间 920 2766 高压站 1350 2977 高压泵房 737 4968 其他 931 675(表1—1)5、所用电的主要负荷见表1—2序号名称额定容量(KW)功率因数(cosφ)安装台数工作台数备注1 主充电机20 0.88 1 1 周期性负荷2 浮充电机 4.5 0.85 1 1 经常性负荷3 蓄电池室通风 2.7 0.88 1 1 经常性负荷4 室内配电装置通风 1.1 0.79 2 2 周期性负荷5 交流焊机10.5 0.5 1 1 周期性负荷6 检修试验用电13 0.8 1 1 经常性负荷7 载波远动0.96 0.69 1 1 经常性负荷8 照明负荷14 经常性负荷9 生活水泵等用电10 经常性负荷(表1—2)6、环境条件(1)当地最热月平均最高温度29.9°c,极端最低温度-5.9°c,最热月地面0.8m 处土壤平均26.7°c ,电缆出线净距100mm。
某企业35kV变电所电气设计(一次部分)摘要本篇毕业设计的课题是“某企业35kV变电所电气设计”,主要是关于强电部分的设计。
本设计分别从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几个方面对变电站进行了阐述,并绘制出电气主接线图、电气总平面布置图、防雷与接地图等相关图纸。
由于存在两条独立电源进线,本次设计采用两台主变压器,并根据给定的计算负荷,选定额定容量为8000kV A变压器SZ11-8000/35。
通过比较各种主接线方案的优缺点,最终确定35kV电压等级侧采用线变组接线方式;6kV电压等级侧采用单母分段式接线方式。
在绘制出电气主接线简图的基础上,分别选择主变压器高低侧短路时作为短路点,计算出短路电流,从而作为选择及校验主要电气设备的依据。
主要电气设备包括断路器、隔离开关、熔断器、电流互感器、电压互感器、母线、避雷器。
按正常工作条件下选择设备的额定电流、额定电压及型号,按短路情况下校验设备的热稳定、动稳定以及开关的开断能力。
在主要电气设备都选定的基础上,可以绘制出最终的电气主接线图、平面布置图、防雷与接地图。
关键词:主变压器,主接线方式,短路电流,电气设备AbstractThis grad uation thesis is about “Electric design for an enterprise”. It is mainly about the design of heavy current system. This design separately from the main connection, short-circuit current calculation, the main electrical equipment selection and so on several aspects of substation were introduced, and map out the main electrical wiring, electrical general layout, lightning protection and pick up the map and related drawings.Because there are two separate power lines, the design uses two main transformers, and according to the given load, rated capacity of up to 8000kVA transformers SZ11-8000/35 is selected. By comparing the various advantages and disadvantages of main wiring scheme, finalize 35kV voltage line transformer connection 6kV voltage single-segment connection. Draw on the basis of main electrical wiring diagram, as a short circuit when you choose high and low-side short circuit of main transformer, calculation of short circuit current, so as the basis for selection and check the main electrical equipment. Main electrical equipment including circuit breakers, disconnections, fuse, current transformers, voltage transformers, bus, lightning arrester. Under normal operating conditions the rated current, rated voltage and model of the device, by short circuit case calibration device of thermal stability, stability and the breaking capacity of the switch. Major electrical equipment were selected on the basis of, you can draw out the final electrical wiring diagram, floor plan, lightning protection and grounding.Key Words:The Main Transformer, the Electricity Lord Connects the Line, the Short-circuit Current, the Electrical Equipment目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1本课题的研究意义及目的 (1)1.2本课题的国内外研究现状 (1)1.3本课题主要资料 (2)1.4本文所做的工作与论文结构 (2)第2章电力负荷的分级和计算 (3)2.1负荷分级与供电要求 (3)2.1.1 负荷的定义 (3)2.1.2 负荷分级 (3)2.2电力负荷的计算 (3)2.2.1 负荷计算的目的 (3)2.2.2 负荷计算方法 (4)第3章电气主接线和变压器的选择 (6)3.1电气主接线的选择 (6)3.1.1 电气主接线的基本要求 (6)3.1.2 电气主接线的形式 (6)3.1.3 主接线方案的选择 (8)3.2变压器的选择 (9)3.2.1 变压器类型的选择 (9)3.2.2 变压器台数的选择 (9)3.2.3 变压器容量的选择 (9)第4章短路电流计算 (11)4.1短路电流计算的目的和意义 (11)4.2短路点的确定和短路电流计算方法 (11)4.3最大运行方式下短路电流 (12)4.4最小运行方式下短路电流 (14)第5章电气设备的选择 (17)5.1高压断路器的选择 (19)5.1.1 35kV进线断路器 (19)5.1.2 6kV进线断路器 (20)5.1.3 6kV出线断路器 (20)5.2电流互感器的选择 (20)5.2.1 35kV进线电流互感器 (21)5.2.2 6kV进线电流互感器 (21)5.2.3 6kV出线电流互感器 (22)5.3电压互感器的选择 (22)5.3.1 35kV线路侧电压互感器 (23)5.3.2 6kV线路侧电压互感器 (23)5.4高压熔断器的选择 (23)5.5接地开关的选择 (24)5.5.1 35kV侧接地开关 (24)5.5.2 6kV侧接地开关 (24)5.6避雷器的选择 (25)5.6.1 35kV侧避雷器 (25)5.6.2 6kV侧避雷器 (26)5.7母线的选择 (26)5.7.1 主变35kV母线 (27)5.7.2 主变6kV母线 (28)5.8电源进线和出线电缆的选择 (29)5.8.1 35kV电源进线 (29)5.8.2 6kV出线电缆 (30)5.9开关柜的选择 (31)5.9.1 35kV高压开关柜 (31)5.9.2 6kV高压开关柜 (32)第6章防雷与接地 (33)6.1防雷及过电压保护 (33)6.1.1 雷击的危害 (33)6.1.2 本变电所的防雷保护 (33)6.2接地 (36)6.1.1 接地的基本概念 (36)6.1.2 接地的分类 (36)6.1.3 本变电所接地装置布置 (37)结束语 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)附录 (42)第1章绪论1.1 本课题的研究意义及目的进入21世纪后,我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展,电源和电网建设的任务仍很重。
毕业设计某煤矿35kV 变电所电气设计学生姓名学号系 部: 专 指导教师:二零一四年 六 月自动化电气工程及其自动化诚信声明本人郑重声明:本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的,在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名:年月日某煤矿35kV变电所电气设计摘要电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。
变电站是供电系统的枢纽,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,起着变换和分配电能的作用,在生产和生活中占有特殊重要的地位。
本设计根据某煤矿的电力负荷资料,作出了该煤矿地面35kV变电所的初步设计。
设计中先对负荷进行了统计与计算,选出了所需的主变型号,然后根据负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计,考虑到短路对系统的严重影响,设计中进行了短路计算。
设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算,如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。
此外还进行了防雷保护的设计和计算,提高了整个变电所的安全性。
本设计以实际负荷为依据,以变电所的最佳运行为基础,按照有关规定和规范,完成了满足该煤矿供电要求的35kV变电所初步设计。
关键词:35kV变电站,变压器,电压互感器,短路电流计算,防雷保护I35kV Substation Electrical Design of a Coal MineAbstractElectric power is the most widely used energy,which accouts for important status in th- e word.In practical application,substation is an essential component of the power system,w- hich directly affects the safety and economic running of the whole power system.The subst- ation also plays a role of transferring and distributing the electric energy,which is the hinge of the power supply system and has a vital status in production and daily life.According to the electricity load information about the coal mine,I made a rough desi- gn of the 35kV substation of this coal mine.First,I accomplished the statistics and the calcu- lation about the load and select the model of transformer.Then,according to the nature of lo- ad and the demand of the reliability of power supply,I made the main connection design.As the affect of short-circuit current to power system taken into account,I figured out the curre- nt when short-circuit happen.Depend on the results,I have selected the model of the main high voltage deviceon which includes breakers,disconnector, voltage transformer, current transformer and so on.Furthermore,I finished the design and calculation of lightning protec- tion. The design is made on the base of an optimal running, according to related rules and regulations and meet the power supply requirement.Key words:35kVsubstation,transformer,potential transformer,short circuit calculation,lightning protectionII目录第 1 章前言 (1)第 2 章原始资料及负荷计算 (2)2.1原始资料 (2)2.1.1 电源 (2)2.1.2 基本地质气象资料 (2)2.1.3 全矿负荷统计及相关数据 (2)2.2负荷计算 (3)2.2.1 需用系数法统计负荷 (4)2.2.2 功率补偿 (5)第 3 章变压器的选择 (10)3.1主变压器的选择 (10)3.2地面低压变压器的选择 (11)3.3机修厂变压器的选择 (11)3.4综采车间变压器的选择 (12)3.5洗煤厂变压器的选择 (12)3.6工人村变压器的选择 (12)3.7井下低压变压器的选择 (12)第 4 章系统主接线方案的选择 (14)4.1内桥式主接线特点 (14)4.2外桥式主接线特点 (14)4.3改进式桥式主接线特点 (14)4.4主接线方案选择 (15)4.5二次侧接线方案选择 (16)第 5 章短路电流计算 (17)5.1短路电流计算涉及计算方法及计算公式 (17)5.1.1 无限大容量电源条件下短路电流的计算方法 (17)5.1.2 供电系统中各元件电抗标幺值的计算方法 (18)III5.1.3 短路电流冲击值 (18)5.1.4 三相短路容量 (19)5.2短路电流计算 (19)5.2.1 35kV母线K1点短路 (19)5.2.2 6kV母线短路 (20)5.2.3 6kV母线至各用电设备的短路阻抗及各型号变压器电抗 (21)5.2.4 6kV用电设备短路计算 (23)5.2.5 380V用电设备短路计算 (24)5.2.6 井下低压短路计算 (26)第 6 章电气设备的选择 (28)6.1电气设备选择的一般条件 (28)6.1.1 按正常工作条件选择电气设备 (28)6.1.2 根据短路状态校验 (29)6.2高压设备的选择 (30)6.2.1 高压断路器的选择极其校验 (30)6.2.2 隔离开关的选择极其校验 (31)6.3低压侧设备的选择 (33)6.3.1 低压侧断路器的选择及其校验 (33)6.3.2 低压侧隔离开关的选择及其校验 (34)6.4互感器的选择 (34)6.4.1 电流互感器的选择 (34)6.4.2 电压互感器的选择 (36)6.5母线及各负荷电缆的选择 (36)6.5.1 母线的选择及其校验 (36)6.5.2 各负荷电缆的选择 (40)6.6绝缘子的选择 (41)6.7避雷器的选择 (44)第7 章继电保护 (45)7.1继电保护整定及灵敏性校验方法 (45)IV7.1.1 电流速断保护 (45)7.1.2 限时电流速断保护 (45)7.1.3 定时限过电流保护 (46)7.235K V进线的继电保护整定 (47)7.3变压器的继电保护整定 (48)7.46K V母联开关及各出线开关的保护整定 (51)第8 章变电所的保护接地与过电压保护 (53)8.1变电所的保护接地 (53)8.2变电所的过电压保护 (53)8.2.1 变电所进线段的保护 (53)8.2.2 变电所的防直击雷保护 (53)结论 (55)参考文献 (56)致谢 (57)附录 (58)V第 1 章前言电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。
变电站是供电系统的枢纽,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,起着变换和分配电能的作用,在生产和生活中占有特殊重要的地位。
对于煤矿这样的大型用电企业,对其进行合理的终端变电所电气设计是非常有必要的。
本设计是为煤矿35kV供电系统而进行的设计。
目的是建立35kV变电站,为煤矿提供可靠的用电。
本设计是为煤矿35kV供电系统而进行的设计。
建立35kV变电所,能够为煤矿提供可靠的用电。
通过煤矿35kV变电所的电气设计,要能够满足生产和生活的需要,达到安全用电的要求,同时兼顾可行性、经济性的原则。
且通过毕业设计能根据具体的原始参数独立设计变电所电气主接线,会选择和校验电气设备,熟悉运用电气CAD进行电气图的绘制。
巩固和加强所学的专业知识,培养、提高分析能力、综合能力。
整个设计包括了35kV变电站设计的所有内容。
首先根据原始资料对变电所的负荷进行负荷计算,并对功率因数进行补偿,使其达到0.95以上。
根据负荷计算结果,确定了主变压器容量和台数。
确定系统主接线及运行方式后,进行了短路电流计算,为校验电气设备、继电保护整定、采取限流措施等提供了依据。
在选择电气设备时,考虑了变电所的室内外结构和布置、操作方便等问题。
继电保护装置保证了被保护设备或线路发生故障时,保护装置迅速动作。
考虑到电器设备可能的漏电现象,对变电站进行了保护接地的设计,满足了接触电压和跨步电压的要求,保证了人身安全。
为防止变电所遭到雷击,还进行了防雷保护。
采用了避雷器、避雷针、避雷线等保护措施,保证了安全。
通过以上的设计,基本构成了煤矿35kV变电所的电气设计,满足了生产和生活的需要,达到了安全用电的要求,同时兼顾了可行性、经济性的原则。
由于我自己能力有限,在设计中难免会出现这样或那样地错误和不妥之处,恳请各位老师能够批评指正。
12第 2 章 原始资料及负荷计算2.1 原始资料某矿的设计生产能力、入洗能力均达90万吨/年。
矿井位于煤田东部,井田面积30平方公里,井深约在500米左右,由于其地下水丰富,该矿总共配有12台大型潜水泵,由于大型潜水泵的使用,其年耗电量大大增加。
按其采煤量计算耗电总耗电时间是4000h/年。
煤矿供电系统由两条35kV 进线供电。
其矿内变配电所占地约2500平方米,两条进线分别到所内室外两个35/6kV 主变压器,室外部四脚分别设置3个15米高的避雷器。
2.1.1 电源(1) 两回35kV 架空电源线路长度: l 1=l 2=6km 。
(2) 两回上级35kV 电源出线断路器过流保护动作时间:t 1=t 2=3s 。
(3) 本所35KV 电源母线最大运行方式下的系统电抗:*min X =0.28 (j S =100MVA) (4) 本所35KV 电源母线最小运行方式下的系统电抗:*max X =0.37 (j S =100MVA) (5) 井下6KV 母线上允许短路容量:S =50MV A 。